排列组合的阶乘公式推导(排列组合的阶乘公式推导)

2023-09-04T08:12:33 10


排列组合的阶乘公式推导

什么是排列组合?

排列组合是数学中的一个重要概念,用于描述一系列对象(比如数字、字母、人员等)的组合方式。在排列组合中,排列指的是从一组对象中选出一部分进行排列,而组合则是从一组对象中选出一部分进行组合。排列和组合的顺序对结果有影响,因此,排列和组合的公式也不同。

什么是阶乘?

阶乘是指从1到某个正整数n的所有整数相乘的积,记作n!。例如,5!等于5 × 4 × 3 × 2 × 1。阶乘在排列组合中十分常用,因为它可以描述一组对象的排列或组合方式。

排列公式的推导

排列是从一组对象中选出一部分进行排列,排列的顺序对结果有影响,因此公式为:

n个对象中取m个对象进行排列,其排列的总数为:

n × (n-1) × (n-2) × … × (n-m+1) = n!/(n-m)!

公式的推导如下:

首先,在n个对象中选取一个对象,共有n种可能。

选取一个对象之后,在剩下的n-1个对象中选取一个对象,共有n-1种可能。

在选取了前两个对象之后,还剩下n-2个对象。在剩下的n-2个对象中选取一个对象,共有n-2种可能。

以此类推,直到选取了m个对象。在选取第m个对象之前,剩余的对象数为n-m+1,因此,剩余的对象中选取一个对象的可能性有n-m+1种。

将每次选取的对象数相乘,得到排列的总数。

组合公式的推导

组合是从一组对象中选出一部分进行组合,组合的顺序对结果无影响,因此公式为:

n个对象中取m个对象进行组合,其组合的总数为:

n!/m!(n-m)!。

上述公式的推导如下:

在n个对象中选择一个对象,有n种可能性。

在剩下的n-1个对象中选择一个对象,有n-1种可能性。

以此类推,直到选择出了m个对象。

注意,在组合中,选取不同的顺序算作同一种组合,因此需要将重复的组合数除去。因为选取了m个对象,所以有m!种不同的组合方式。因此,组合的总数为n!/m!(n-m)!。

排列组合是数学中的重要概念,它们可以用于描述一组对象的排列或组合方式。在排列中,对象的顺序对结果有影响,因此排列公式的分子为对象的阶乘,分母为去掉部分对象之后的阶乘。在组合中,对象的顺序对结果无影响,因此组合公式中需要除去重复的组合方式,即被选取对象的阶乘。

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